【題目】五氧化二釩(V2O5)在冶金、搪瓷、磁性材料等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。實驗室以含釩廢料(含有V2O3、CuO、MnO、SiO2、有機物)為原料制備V2O5的工藝流程如圖所示。
已知：Ⅰ.含釩離子在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系如下表所示。
pH | 4～6 | 6～8 | 8～10 | 10～12 |
主要存在形式 | VO2+ | VO3- | V2O74- | VO43- |
Ⅱ.25℃時，部分難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表所示。
難溶電解質(zhì) | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 |
溶度積常數(shù)(Ksp) | 4.8×10-20 | 4×10-14 |
Ⅲ.25℃時，NH4VO3的溶解度為0.4gL-1；70℃時，NH4VO3的溶解度為63gL-1。
請回答下列問題：
（1）“焙燒”的目的是___。
（2）濾渣1的用途為___(任寫一種)。
（3）“調(diào)pH”的目的除了使Cu2+沉淀完全外，還有___；調(diào)節(jié)pH為7時，Cu2+是否沉淀完全？___。(寫出計算過程，當溶液中離子濃度小于10-5molL-1時，認為該離子沉淀完全)
（4）“沉錳”時，需將溫度控制在70℃左右，溫度不能過高或過低的原因為___。
（5）“濃縮結(jié)晶”后，需對所得NH4VO3進行洗滌、干燥。洗滌劑宜選用___；證明NH4VO3已洗滌干凈的實驗操作及現(xiàn)象為___。
（6）“煅燒”時，生成無污染性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
【答案】除去有機物雜質(zhì)，并將V2O3氧化為V2O5 制作光導(dǎo)纖維、制作玻璃、制取硅膠、制取硅單質(zhì)等 使含釩離子以VO3-形式存在 調(diào)節(jié)pH為7時，溶液中c(Cu2+)=
=
molL-1=4.8×10-6molL-1<10-5molL-1，Cu2+沉淀完全 溫度過低時，反應(yīng)速率較慢，NH4VO3可能提前結(jié)晶析出，導(dǎo)致產(chǎn)率較低；溫度過高時，NH4HCO3分解使原料的利用率降低，并導(dǎo)致環(huán)境污染 冷水(或酒精溶液) 取少量最后一次洗滌液于潔凈試管中，滴加BaCl2溶液，若無明顯現(xiàn)象，則證明NH4VO3已洗滌干凈 4NH4VO3+3O2
2V2O5+2N2+8H2O
【解析】
含釩廢料(含V2O3、CuO、MnO、SiO2、A12O3、有機物)焙燒，可除去有機物，將V2O3氧化為V2O5，加入硫酸酸溶，得到濾渣1為SiO2，濾液調(diào)節(jié)pH可生成氫氧化鋁、氫氧化銅沉淀，過濾后濾液加入碳酸氫銨，可生成碳酸錳沉淀，濾液加入過量硫酸銨，濃縮、結(jié)晶，可得到NH4VO3，煅燒可生成V2O5，以此解答該題。
根據(jù)流程圖中的信息可知“焙燒”的目的是除去有機物雜質(zhì)，并將
氧化為
；
所得焙燒產(chǎn)物加入稀硫酸后，只有
與稀硫酸不反應(yīng)，所以濾渣1是，其用途為制作光導(dǎo)纖維、制作玻璃、制取硅膠、制取硅單質(zhì)等；
“調(diào)pH”的目的除了使Cu2+沉淀完全外，還有使含釩離子以
形式存在，調(diào)節(jié)pH為7時，溶液中
，Cu2+沉淀完全；
“沉錳”時，需將溫度控制在
左右，溫度不能過高或過低的原因為溫度過低時，反應(yīng)速率較慢，
可能提前結(jié)晶析出，導(dǎo)致產(chǎn)率較低；溫度過高時，
分解使原料的利用率降低，并導(dǎo)致環(huán)境污染；
濃縮結(jié)晶后，需對所得進行洗滌、干燥，根據(jù)題目提供信息可知的溶解度隨溫度升高會增大，為減小其溶解，可以選擇冷水或酒精溶液來洗滌；證明已洗滌干凈的實驗操作及現(xiàn)象為：取少量最后一次洗滌液于潔凈試管中，滴加
溶液，若無明顯現(xiàn)象，則證明已洗滌干凈，；
煅燒”時，生成的無污染性氣體為氮氣，結(jié)合電子守恒和元素守恒可知發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
教材全解字詞句篇系列答案科目：高中化學(xué) 來源： 題型：
【題目】廢舊電池中的Zn、Mn元素的回收，對環(huán)境保護有重要的意義。鋅錳干電池的負極是作為電池殼體的金屬鋅，正極是被二氧化錳和碳粉包圍的石墨電極，電解質(zhì)是氯化鋅和氯化銨的糊狀物，該電池放電過程中產(chǎn)生MnOOH。
I.回收鋅元素，制備ZnCl2
步驟一：向除去殼體及石墨電極的黑色糊狀物中加水，攪拌，充分溶解，經(jīng)過濾分離得固體和濾液；
步驟二：處理濾液，得到ZnCl2·xH2O晶體；
步驟三：將SOCl2與ZnCl2·xH2O晶體混合制取無水ZnCl2。
制取無水ZnCl2，回收剩余的SOCl2并驗證生成物中含有SO2(夾持及加熱裝置略)的裝置如下：
已知：SOCl2是一種常用的脫水劑，熔點-105℃，沸點79℃，140℃以上時易分解，與水劇烈水解生成兩種氣體。
（1）接口的連接順序為a→___→____→h→i→___→___→___→e。
（2）三頸燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式：____。
（3）步驟二中得到ZnCl2·xH2O晶體的操作方法：___。
（4）驗證生成物中含有SO2的現(xiàn)象為：___。
II.回收錳元素，制備MnO2
（5）步驟一得到的固體經(jīng)洗滌，初步蒸干后進行灼燒，灼燒的目的____。
III.二氧化錳純度的測定
稱取1.0g灼燒后的產(chǎn)品，加入1.34g草酸鈉(Na2C2O4)固體，再加入足量的稀硫酸并加熱(雜質(zhì)不參與反應(yīng))，充分反應(yīng)后冷卻，將所得溶液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中用蒸餾水稀釋至刻度線，從中取出10.00mL，用0.0200mol/L高錳酸鉀溶液進行滴定，滴定三次，消耗高錳酸鉀溶液體積的平均值為10.00mL。
（6）寫出MnO2溶解反應(yīng)的離子方程式___。
（7）產(chǎn)品的純度為____。
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：
【題目】M、X、Y、Z、W為五種短周期元素，且原子序數(shù)依次增大，X、Y、Z最外層電子數(shù)之和為15，X與Z可形成XZ2分子；Y與M形成的氣態(tài)化合物在標準狀況下的密度為0.76g·L1；W的質(zhì)子數(shù)是X、Y、Z、M四種元素質(zhì)子數(shù)之和的
。下列說法正確的是（ ）
A.原子半徑：W>Z>Y>X>M
B.常見氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X＜Y＜Z
C.1molWM溶于足量水中完全反應(yīng)，共轉(zhuǎn)移2mol電子
D.由M、X、Y、Z四種元素形成的化合物一定既有離子鍵，又有共價鍵
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：
【題目】硫及其化合物在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中發(fā)揮重要作用。
(1)可以通過熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由硫化氫分解制備氫氣。
SO2(g)+I2(s)+2H2O(1)==2HI(aq)+H2SO4(aq) △H1=—151.5kJ·mol-1
2HI(aq)==H2(g)+I2(s) △H2=+110kJ·mol-1
H2S(g)+H2SO4(aq)==S(s)+SO2(g)+2H2O(I) △H3=+65kJ·mol-1
熱化學(xué)硫碘循環(huán)硫化氫分解聯(lián)產(chǎn)氫氣、硫磺的熱化學(xué)方程式為_________________。
(2)硫酸廠尾氣中含有大量SO2，為提高其利用率可用圖1所示裝置(電極均為惰性電極)將其吸收，而鋰—磺酰氯(Li—SO2C12)電池可作為電源電解制備Ni(H2PO2)2(圖2)。已知電池反應(yīng)為：2Li+SO2C12=2LiCl+SO2↑
①圖1中：a為直流電源的______極(填“負”或“正”)，其陰極的電極反應(yīng)式為_____。
②SO2C12分子中S原子的雜化方式為____________________。
③鋰—磺酰氯電池的正極反應(yīng)式為_______________________。
④圖2中膜a為______交換膜(填“陽離子”或“陰離子”下同)，膜c為_________交換膜。不銹鋼電極的電極反應(yīng)式為_______________________________。
(3)二氧化硫的催化氧化是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng)O2(g)+2SO2(g) 
2SO3(g)。
已知：標準平衡常數(shù)
，其中
為標準壓強(1×105Pa)，p(SO3)、p(O2)和p(SO2)為各組分的平衡分壓，如p(SO3)=x(SO3)p，p為平衡總壓，x(SO3)為平衡系統(tǒng)中SO3的物質(zhì)的量分數(shù)。SO2和O2起始物質(zhì)的量之比為2：1，反應(yīng)在恒定溫度和標準壓強下進行，SO3的平衡產(chǎn)率為
，則
_______(用含的最簡式表示)。
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：
【題目】I.鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應(yīng)為：Pb+PbO2+4H++2SO42-
2PbSO4+2H2O。
請回答下列問題：
（1）放電時，負極材料是___；電解液中H2SO4的濃度將變___（選“變大”“變小”或“不變”）；
（2）充電時，陽極的電極反應(yīng)式是___。
II.如圖是一個化學(xué)過程的示意圖。
（1）圖中甲池是___裝置(填“電解池”或“原電池”)，其中K+移向___極（選“正”或“負”）
（2）乙池中石墨電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)式：___。
（3）若丙內(nèi)為足量NaCl溶液，當甲池內(nèi)通入11.2LO2（標準狀況下），則丙池中產(chǎn)生的氣體的體積為____L（標準狀況下）。
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：
【題目】ZulemaBorjas等設(shè)計的一種微生物脫鹽池的裝置如圖所示，下列說法正確的是( )
A. 該裝置可以在高溫下工作
B. X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜
C. 負極反應(yīng)為CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H＋
D. 該裝置工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：
【題目】近年來霧霾天氣經(jīng)常出現(xiàn)，研究霧霾成因和治理是當前環(huán)保的重要話題。汽車尾氣和燃煤是造成空氣污染的原因之一。因此研究氮氧化物的反應(yīng)機理，對消除和防治環(huán)境污染有重要意義。
（1）①對于2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-665kJ/mol的反應(yīng)分三步完成：
a：2NO(g)=N2O2(g)(快)
b：N2O2(g)+H2(g)=N2O(g)+H2O(g)(慢)
c：N2O(g)+H2(g)=N2(g)+H2O(g)(快)
決定此總反應(yīng)速率的是第步的反應(yīng)___(填序號)。
②已知：H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) △H=+41kJ/mol
汽車尾氣的凈化原理主要是用催化劑把NO與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種對大氣無污染的氣體，試寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___。
（2）升高溫度能讓絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)加快反應(yīng)速率，但是研究發(fā)現(xiàn)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H<0存在一些特殊現(xiàn)象。現(xiàn)有某化學(xué)小組通過實驗測得不同溫度下該反應(yīng)速率常數(shù)k(代表反應(yīng)速率的一個常數(shù))的數(shù)值如表：
T(K) | k | T(K) | k | T(K) | k |
143 | 1.48×105 | 273 | 1.04×104 | 514 | 3.00×103 |
195 | 2.58×104 | 333 | 5.50×103 | 613 | 2.80×103 |
254 | 1.30×104 | 414 | 4.00×103 | 663 | 2.50×103 |
由實驗數(shù)據(jù)測到v正與c(O2)的關(guān)系如圖1所示，當x點升高到某一溫度時，反應(yīng)重新達到平衡，則變?yōu)橄鄳?yīng)的點為___點(填字母)，并解析原因：
①___
②___
（3）NOx的排放主要來自于汽車尾氣，包含NO2和NO，有人得出用活性炭對NOx進行吸收，發(fā)生如下反應(yīng)：
反應(yīng)a：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ/mol
反應(yīng)b：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-64.2kJ/mol
對于反應(yīng)a，在T1℃時，借助傳感器測得反應(yīng)在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如表：
時間(min) 濃度(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①010min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=___，當升高反應(yīng)溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K___(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡；根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是___(填字母)。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.適當縮小容器的體積 d.加入合適的催化劑
（4）實驗室模擬反應(yīng)2C(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-64.2kJ/mol，在密閉容器中加入一定量的碳和NO2，維持溫度是T2℃，如圖2為不同壓強下反應(yīng)b經(jīng)過相同時間NO2的轉(zhuǎn)化率隨著壓強變化的示意圖。
①請從動力學(xué)角度分析，1050kPa前，反應(yīng)b中NO2轉(zhuǎn)化率隨著壓強增大而增大的原因___；
②用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)；在T2℃、1.1×106Pa時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)___(用計算表達式表示，不必化簡)；已知：氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×體積分數(shù)。
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：
【題目】在溫度不變的條件下，密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2＋O2
2SO3，下列敘述能夠說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是（ ）
A.容器中SO2、O2、SO3共存
B.SO2與SO3的濃度相等
C.容器中SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為2∶1∶2
D.反應(yīng)容器中壓強不隨時間變化
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【題目】某工廠利用下列工藝以廢舊鉛蓄電池中含鉛廢料（主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4） 和稀H2SO4為原料制備高純Pb、PbO等，實現(xiàn)鉛的再生利用。其主要流程如下：
(1)含鉛廢料需要進行粉碎處理，其原因是____。
(2)“酸溶”時，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4。若生成1 mol PbSO4，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__mol。
(3)向濾液B中加入Na2CO3溶液能形成懸濁液，此時溶液中
=____。若再向此懸濁液中加入少量Pb(NO3)2固體，則將會 ___（填“增大”“減小”或“不變”）[Ksp(PbSO4)=1.8×10－8；Ksp(PbCO3)=3.6×10－14]
(4)鉛易造成環(huán)境污染。水溶液中鉛的存在形態(tài)與水溶液pH的關(guān)系如圖a所示。pH由7變化到6時，不同形態(tài)鉛之間轉(zhuǎn)化的離子方程式為_________________
(5)將PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的電解液，進一步電解Na2PbC14溶液生成Pb，如圖b所示。
①陰極的電極反應(yīng)式為 ___。
②電解一段時間后，Na2PbC14的濃度明顯下降，為了增大其濃度且實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用，可在陰極區(qū)采取的方法是____。
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